Dựa vào Bảng 13.1, tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol benzene

Nguyễn Hải Đăng Ngày: 18-09-2024 Lớp 10

20.1 K

Với giải Bài 2 trang 92 Hóa học lớp 10 Chân trời sáng tạo chi tiết tron Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Hóa học 10. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Hóa học lớp 10 Bài 14: Tính biến thiên enthalpy của phản ứng hóa học

Bài 2 trang 92 Hóa học 10: Dựa vào Bảng 13.1, tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol benzene C₆H₆(l) trong khí oxygen, tạo thành CO₂(g) và H₂O(l). So sánh lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g propane C₃H₈(g) với lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g benzenne C₆H₆(l).

Phương pháp giải:

C₆H₆(l) + 15/2 O₂(g) $\overset{t^{o}}{\to}$ 6CO₂(g) + 3H₂O(l)

Áp dụng công thức: $Δ_{r} H_{298}^{o}$ = $Σ$ $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (sp) - $Σ$ $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (bđ)

Lời giải:

- Xét phản ứng: C₆H₆(l) + 15/2 O₂(g) $\overset{t^{o}}{\to}$ 6CO₂(g) + 3H₂O(l)

Chất	C₆H₆(l)	O₂(g)	CO₂(g)	H₂O(l)
$Δ_{f} H_{298}^{o}$	+49,00	0	-393,50	-285,84

Khi đốt cháy 1 mol C₆H₆(l)

$Δ_{r} H_{298}^{o}$ = 6. $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (CO₂) + 3. $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (H₂O) - $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (C₆H₆) – 15/2. $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (O₂)

= 6.(-393,50) + 3.(-285,84) – (+49,00) – 15/2.0

= -3267,52 kJ

Ta có: 1,0 g benzene = 1/78 (mol)

=> Lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g benzene = -3267,52 . 1/78 = -41,89 kJ

- Xét phản ứng: C₃H₈(g) + 5O₂(g) $\overset{t^{o}}{\to}$ 3CO₂(g) + 4H₂O(l)

Chất	C₃H₈(g)	O₂(g)	CO₂(g)	H₂O(l)
$Δ_{f} H_{298}^{o}$	-105,00	0	-393,50	-285,84

Khi đốt cháy 1 mol C₃H₈(g)

$Δ_{r} H_{298}^{o}$ = 3. $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (CO₂) + 4. $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (H₂O) - $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (C₃H₈) – 5. $Δ_{f} H_{298}^{o}$ (O₂)

= 3.(-393,50) + 4.(-285,84) – (-105,00) – 5.0

= -2218,86 kJ

Ta có: 1,0 g C₃H₈ = 1/44 (mol)

=> Lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 g C₃H₈ = -2218,86 . 1/44 = -50,43 kJ

=> Lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy 1,0 g propane nhiều hơn khi đốt cháy 1,0 g benzene

Bài tập vận dụng:

Câu 1. Cho phản ứng:

3O₂ (g)⟶2O₃ (g)(1)

2O₃ (g) ⟶ 3O₂ (g)(2)

Biết phân tử O₃ gồm 1 liên kết đôi O = O và 1 liên kết đơn O – O.

So sánh $∆_{r} H_{298}^{0}$ của hai phản ứng là

A. $∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) > $∆_{r} H_{298}^{0}$ (2);

B. $∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) = $∆_{r} H_{298}^{0}$ (2);

C. $∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) < $∆_{r} H_{298}^{0}$ (2);

D. $∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) ≤ $∆_{r} H_{298}^{0}$ (2).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (1) là:

$∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) = $3 \times E_{b} (O_{2}) - 2 \times E_{b} (O_{3})$

= $3 \times 498 - 2 \times (498 + 204)$

= 90 (kJ)

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng (2) là:

$∆_{r} H_{298}^{0}$ (2) = $2 \times E_{b} (O_{3}) - 3 \times E_{b} (O_{2})$

= $2 \times (498 + 204) - 3 \times 498$

= − 90 (kJ)

Do đó: $∆_{r} H_{298}^{0}$ (1) > $∆_{r} H_{298}^{0}$ (2)

Câu 2. Cho phản ứng có dạng: aA + bB ⟶ mM + nN

Công thức tính biến thiên enthalpy phản ứng theo enthalpy tạo thành là

A. $∆_{r} H_{298}^{0}$ =

$m \times ∆_{f} H_{298}^{0} (M) + n \times ∆_{f} H_{298}^{0} (N) - a \times ∆_{f} H_{298}^{0} (A) - b \times ∆_{f} H_{298}^{0} (B)$

B. $∆_{r} H_{298}^{0}$ =

$m \times ∆_{f} H_{298}^{0} (M) + n \times ∆_{f} H_{298}^{0} (N) + a \times ∆_{f} H_{298}^{0} (A) + b \times ∆_{f} H_{298}^{0} (B)$

C. $∆_{r} H_{298}^{0}$ =

$∆_{f} H_{298}^{0} (M) + ∆_{f} H_{298}^{0} (N) - ∆_{f} H_{298}^{0} (A) - ∆_{f} H_{298}^{0} (B)$

D. $∆_{r} H_{298}^{0}$ =

$a \times ∆_{f} H_{298}^{0} (A) + b \times ∆_{f} H_{298}^{0} (B) - m \times ∆_{f} H_{298}^{0} (M) - n \times ∆_{f} H_{298}^{0} (N)$

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Cho phản ứng có dạng: aA + bB ⟶ mM + nN

Công thức tính biến thiên enthalpy phản ứng theo enthalpy tạo thành là:

$∆_{r} H_{298}^{0}$ =

$m \times ∆_{f} H_{298}^{0} (M) + n \times ∆_{f} H_{298}^{0} (N) - a \times ∆_{f} H_{298}^{0} (A) - b \times ∆_{f} H_{298}^{0} (B)$

Câu 3. Cho phản ứng: NH₃ (g) + HCl (g) ⟶ NH₄Cl (s)

Biết $∆_{f} H_{298}^{0} (N H_{4} C l (s))$ = − 314,4 kJ/mol; $∆_{f} H_{298}^{0} (H C l (g))$ = − 92,31 kJ/mol; $∆_{f} H_{298}^{0} (N H_{3} (g))$ = − 45,9 kJ/mol.